浙江省第三地质大队组建于1958年12月，是浙江省最早成立的地质大队。浙江省核工业二六九大队组建于1955年5月，先后驻扎中南、华东、西北等地开展工作，1973年迁至原金华县（现婺城区）白龙桥镇，隶属于中国核工业总公司华东地质局管理，2000年属地至浙江省管理。2002年12月，原浙江省地质勘查局对两队进行了重组，实行“一套班子、两块牌子”的管理模式。大队先后完成国家、省地质勘查项目700余个，评价了9处大型和特大型矿床，39处中型矿床，获省部级科技成果奖和找矿奖25项，为国家提交铀矿勘探基地3个，铀矿床19个，并获得10多项省部级地质科研成果奖，其中一项获国家科学技术进步一等奖。大队荣获首届全国百强地质队、全国工人先锋号、全国抗震救灾重建家园工人先锋号、全国地质资料管理先进集体、全国“安康杯”竞赛优胜单位、全国矿产资源利用现状调查先进集体、浙江省文明单位、浙江省卫生先进单位、浙江省民主管理先进单位、浙江省模范职工之家、浙江省地质灾害防治工作先进集体、浙江省厂务公开民主管理先进单位和示范创建单位等荣誉称号。

根据党中央和省委关于深化事业单位改革的有关精神，2022年12月，浙江省第三地质大队、浙江省核工业二六九大队整合组建浙江省第三地质大队，为浙江省地质院所属公益一类事业单位，机构规格为正处级，挂浙江省核工业二六九大队牌子。主要承担金华市和衢州市行政区域范围内的地质灾害防治“驻县进乡”、基础性公益性地质调查和战略性矿产资源勘查、评价等工作；承担金华市和衢州市矿政管理技术支撑与服务保障工作；开展浙中、浙南铀矿地质调查、勘查和评价；管理大队形成的地质资料，开展地球科学普及、科技成果转化、技术服务和咨询等工作职责。